高分子物理第一章緒論

1、一、高分子物理的研究內(nèi)容一、高分子物理的研究內(nèi)容二、高分子科學(xué)發(fā)展簡史二、高分子科學(xué)發(fā)展簡史u1、高分子的發(fā)展歷史、高分子的發(fā)展歷史u2、各種高分子材料的應(yīng)用情況、各種高分子材料的應(yīng)用情況u3、高分子科學(xué)發(fā)展趨勢、高分子科學(xué)發(fā)展趨勢要求：要求：了解高分子發(fā)展歷史，明確高分子物理的重了解高分子發(fā)展歷史，明確高分子物理的重要地位與高分子物理的研究內(nèi)容。要地位與高分子物理的研究內(nèi)容。 高分子化合物是由許多高分子化合物是由許多結(jié)構(gòu)單元相同結(jié)構(gòu)單元相同的的小分子小分子化化合物通過合物通過化學(xué)鍵化學(xué)鍵連接而成的。高分子物質(zhì)有個共連接而成的。高分子物質(zhì)有個共同的結(jié)構(gòu)特性，即都是由簡單的結(jié)構(gòu)單元以重復(fù)同的結(jié)構(gòu)

2、特性，即都是由簡單的結(jié)構(gòu)單元以重復(fù)的方式連接而成的。這種結(jié)構(gòu)單元被稱為鏈節(jié)。的方式連接而成的。這種結(jié)構(gòu)單元被稱為鏈節(jié)。 一、高分子物理的研究內(nèi)容一、高分子物理的研究內(nèi)容例如，聚氯乙烯（塑料管材）的化學(xué)結(jié)構(gòu)為例如，聚氯乙烯（塑料管材）的化學(xué)結(jié)構(gòu)為： CH2CHCln結(jié)構(gòu)單元、結(jié)構(gòu)單元、單體單元單體單元、鏈節(jié)鏈節(jié)聚合度聚合度聚氯乙烯聚氯乙烯它是由小分子氯乙烯通過它是由小分子氯乙烯通過雙鍵打開雙鍵打開連接而成的。連接而成的。這里小分子氯乙烯稱為這里小分子氯乙烯稱為單體單體。由此可見，高分子化合物是由小分子單體聚合而成的，由此可見，高分子化合物是由小分子單體聚合而成的，因此又稱為因此又稱為聚合物聚合物

3、n 其中方括弧中的化學(xué)式表示高分子鏈中的其中方括弧中的化學(xué)式表示高分子鏈中的重復(fù)單元重復(fù)單元，也叫也叫結(jié)構(gòu)單元、單體單元結(jié)構(gòu)單元、單體單元或或鏈節(jié)鏈節(jié)。（注意區(qū)分單體。（注意區(qū)分單體與結(jié)構(gòu)單元）與結(jié)構(gòu)單元）n n為重復(fù)單元的數(shù)量，稱為為重復(fù)單元的數(shù)量，稱為聚合度聚合度，用，用DP表示。表示。n M0為為結(jié)構(gòu)單元結(jié)構(gòu)單元的相對分子質(zhì)量。高分子化合物的相的相對分子質(zhì)量。高分子化合物的相對分子質(zhì)量為結(jié)構(gòu)單元的對分子質(zhì)量為結(jié)構(gòu)單元的整數(shù)倍整數(shù)倍。n 一個高分子化合物的相對分子質(zhì)量一個高分子化合物的相對分子質(zhì)量M可用下式表示：可用下式表示： M = DPM0 （1-1） CH2CHCln 通常，根據(jù)化合

4、物的相對分子質(zhì)量大小來劃分通常，根據(jù)化合物的相對分子質(zhì)量大小來劃分高分子和小分子。高分子和小分子。 相對分子質(zhì)量小于相對分子質(zhì)量小于1000的，一般為小分子化的，一般為小分子化合物；而相對分子質(zhì)量大于合物；而相對分子質(zhì)量大于10000的，稱為的，稱為高分高分子或高聚物子或高聚物；處于中間范圍的可能為高分子；處于中間范圍的可能為高分子（低聚（低聚物），物），也可能為小分子也可能為小分子。n 重要概念：重要概念： 當(dāng)一個化合物的相對分子質(zhì)量足夠大，以至多當(dāng)一個化合物的相對分子質(zhì)量足夠大，以至多一個鏈節(jié)或少一個鏈節(jié)不會影響其基本性能時，一個鏈節(jié)或少一個鏈節(jié)不會影響其基本性能時，稱為高分子稱為高分子。

5、大量小分子聚合而成，量變導(dǎo)致：分子間作用力的變化：分子間作用力的變化：物態(tài)物態(tài)個體分子尺寸與形態(tài)的變化個體分子尺寸與形態(tài)的變化:構(gòu)象、構(gòu)象、 鏈柔性、鏈柔性、 分子內(nèi)力，分子內(nèi)力， 分子量及其分布；分子量及其分布；分子群聚集態(tài)的變化：分子群聚集態(tài)的變化：晶態(tài)、非晶態(tài)、取向晶態(tài)、非晶態(tài)、取向 態(tài)、液晶、織態(tài)等。態(tài)、液晶、織態(tài)等。分子運動能力的變化：分子運動能力的變化：宏觀性能的差異宏觀性能的差異（彈性，可塑性，流變性、（彈性，可塑性，流變性、 力學(xué)性能等）力學(xué)性能等）鏈結(jié)構(gòu)聚集態(tài) 結(jié)構(gòu)性能高分子物理內(nèi)容高分子物理內(nèi)容高分子的鏈結(jié)構(gòu)高分子的鏈結(jié)構(gòu)高分子的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)高分子的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)高分子溶液高分子

6、溶液分子量及分子量分布分子量及分子量分布聚合物的分子熱運動聚合物的分子熱運動聚合物的粘彈性聚合物的粘彈性聚合物的力學(xué)性能聚合物的力學(xué)性能聚合物的流變性能聚合物的流變性能聚合物的其它性能聚合物的其它性能聚合物的電學(xué)性能聚合物的電學(xué)性能微觀結(jié)構(gòu)微觀結(jié)構(gòu)宏觀性能宏觀性能橋梁 高分子物理是研究高分子材料的高分子物理是研究高分子材料的 結(jié)構(gòu)與性能結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系的科學(xué)關(guān)系的科學(xué). . 了解高分子材料的了解高分子材料的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu), ,了解了解分子內(nèi)與分子間相分子內(nèi)與分子間相互作用的本質(zhì)互作用的本質(zhì), ,通過對通過對分子運動分子運動的理解建立的理解建立結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)與性能與性能的關(guān)系的關(guān)系. .由此可合成具有指定性能

7、的聚合由此可合成具有指定性能的聚合物或改善其性能物或改善其性能, ,以滿足實際需要以滿足實際需要. .高分子物理的研究內(nèi)容（目標）高分子物理的研究內(nèi)容（目標）核心目標：核心目標：探索結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系探索結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系n指導(dǎo)材料的應(yīng)用指導(dǎo)材料的應(yīng)用n指導(dǎo)成型加工指導(dǎo)成型加工n指導(dǎo)大分子設(shè)計指導(dǎo)大分子設(shè)計研究聚合物結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系研究聚合物結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系HOW？ 研究方法研究方法結(jié)構(gòu)：化學(xué)組結(jié)構(gòu)：化學(xué)組成、構(gòu)型、分成、構(gòu)型、分子量、鏈柔性、子量、鏈柔性、鏈段運動、聚鏈段運動、聚集態(tài)結(jié)構(gòu)、織集態(tài)結(jié)構(gòu)、織態(tài)結(jié)構(gòu)態(tài)結(jié)構(gòu)性能：熱性能、性能：熱性能、力學(xué)性能、電力學(xué)性能、電性能、加工性性能、加工性能、光

8、、電等能、光、電等特殊性能特殊性能n追尋歷史的足跡，探求科學(xué)家的思想軌跡，追尋歷史的足跡，探求科學(xué)家的思想軌跡，了解學(xué)科現(xiàn)狀與前景，借鑒并幫助個人的了解學(xué)科現(xiàn)狀與前景，借鑒并幫助個人的學(xué)習(xí)與科研。學(xué)習(xí)與科研。n 高分子科學(xué)是一門新興的學(xué)科，是在人們長期的高分子科學(xué)是一門新興的學(xué)科，是在人們長期的生產(chǎn)實踐和科學(xué)實驗的基礎(chǔ)上逐漸發(fā)展起來的。生產(chǎn)實踐和科學(xué)實驗的基礎(chǔ)上逐漸發(fā)展起來的。n 高分子科學(xué)的發(fā)展大致經(jīng)歷了以下幾個時期：高分子科學(xué)的發(fā)展大致經(jīng)歷了以下幾個時期： 蒙昧萌芽爭鳴發(fā)展n 自自19世紀的后期，人們開始研究天然高分子的化世紀的后期，人們開始研究天然高分子的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)和形態(tài)學(xué)。還有意無

9、意地合成了一學(xué)組成、結(jié)構(gòu)和形態(tài)學(xué)。還有意無意地合成了一批化合物。它們通常是批化合物。它們通常是粘稠的液體或無定形粉末，粘稠的液體或無定形粉末，無法純化和分析，無法純化和分析，被當(dāng)作被當(dāng)作廢物廢物拋棄。有些高分子拋棄。有些高分子化合物雖然得到應(yīng)用，但是人們只知道它是化合物雖然得到應(yīng)用，但是人們只知道它是“材材料料”，并不知道它是，并不知道它是“高分子高分子”。n1877年，年，Kekule就曾指出：絕大多數(shù)與就曾指出：絕大多數(shù)與生命直接聯(lián)系在一起的天然有機物蛋白質(zhì)、生命直接聯(lián)系在一起的天然有機物蛋白質(zhì)、淀粉、纖維素可以由淀粉、纖維素可以由很長的鏈組成很長的鏈組成，并且，并且這種這種特殊的結(jié)構(gòu)特殊

10、的結(jié)構(gòu)決定它們具有決定它們具有特殊的性質(zhì)特殊的性質(zhì)。但被當(dāng)時有機化學(xué)和膠體化學(xué)的聲音掩蓋。但被當(dāng)時有機化學(xué)和膠體化學(xué)的聲音掩蓋。n 當(dāng)時，有機化學(xué)家可以熟練地合成和提純小分子當(dāng)時，有機化學(xué)家可以熟練地合成和提純小分子有機物，并分析它們的組成；準確地測定它們的有機物，并分析它們的組成；準確地測定它們的熔點、沸點和分子量等。但是，當(dāng)他們遇到高分熔點、沸點和分子量等。但是，當(dāng)他們遇到高分子時，就子時，就束手無策束手無策了。這種粘糊糊的東西，不能了。這種粘糊糊的東西，不能用已往的手段提純和分析，它們不能升華和結(jié)晶，用已往的手段提純和分析，它們不能升華和結(jié)晶，也沒有固定的熔點和沸點，甚至連表征化合物的也

11、沒有固定的熔點和沸點，甚至連表征化合物的最重要的參數(shù)最重要的參數(shù)-分子量分子量也捉摸不定。因此，有也捉摸不定。因此，有機化學(xué)家們認為這種物質(zhì)不是純粹的化合物，而機化學(xué)家們認為這種物質(zhì)不是純粹的化合物，而是是由小分子通過由小分子通過“次價次價”力結(jié)合而成的聚集體力結(jié)合而成的聚集體，有不少人認為這種物質(zhì)的溶液是膠體體系。有不少人認為這種物質(zhì)的溶液是膠體體系。 n1893年，年，將氨基酸逐個連接成將氨基酸逐個連接成多肽，制備了多肽，制備了聚合度聚合度為為30的單分散多肽，的單分散多肽，證明多肽是由許多氨基酸單元通過正常的證明多肽是由許多氨基酸單元通過正常的CONH化學(xué)鍵相連而成的化學(xué)鍵相連而成的線型

12、長鏈線型長鏈分子分子，這一工作，這一工作孕育了高分子學(xué)說的基本孕育了高分子學(xué)說的基本思想思想。n 1920年，年，H.Staudinger(德德)發(fā)表了他的劃時發(fā)表了他的劃時代的文獻代的文獻論聚合論聚合，提出了提出了鏈結(jié)構(gòu)模型鏈結(jié)構(gòu)模型。它們。它們是由共價鍵聯(lián)結(jié)起來的大分子，但分子的長度不是由共價鍵聯(lián)結(jié)起來的大分子，但分子的長度不完全相同，所以不能用有機化學(xué)中完全相同，所以不能用有機化學(xué)中純粹化合物純粹化合物的概念來理解大分子。這些大分子是許多同系物的概念來理解大分子。這些大分子是許多同系物的混合物，它們彼此結(jié)構(gòu)相似，性質(zhì)差別很小，的混合物，它們彼此結(jié)構(gòu)相似，性質(zhì)差別很小，難以分離，平均分子量

13、。難以分離，平均分子量。 1953, Hermann StaudingerH. Staudinger (1881-1965)“for his discoveries in the field of macromolecular chemistry”n 然而，由于高分子的降解和當(dāng)時實驗方法的粗糙，然而，由于高分子的降解和當(dāng)時實驗方法的粗糙，使使分子量的測定不能重復(fù)分子量的測定不能重復(fù)，這又給那些膠體締合，這又給那些膠體締合論者找到了反對大分子學(xué)說的借口。他們認為用論者找到了反對大分子學(xué)說的借口。他們認為用溶液的依數(shù)性所測得的不是溶質(zhì)的分子量，而是溶液的依數(shù)性所測得的不是溶質(zhì)的分子量，而是膠粒的重

14、量，因膠粒不穩(wěn)定，所以結(jié)果不重復(fù)。膠粒的重量，因膠粒不穩(wěn)定，所以結(jié)果不重復(fù)。這樣，雙方觀點相持不下。這樣，雙方觀點相持不下。 n 此后，人們改進了實驗方法，通過此后，人們改進了實驗方法，通過滲透壓滲透壓，端基端基分析法分析法測定高分子化合物的分子量，所得結(jié)果一測定高分子化合物的分子量，所得結(jié)果一致。用超離心機把含有蛋白質(zhì)的膠體溶液在不同致。用超離心機把含有蛋白質(zhì)的膠體溶液在不同的溫度和不同的鹽溶液中進行超離心分析時，證的溫度和不同的鹽溶液中進行超離心分析時，證明分子量是均一的。電泳法研究結(jié)果表明，對于明分子量是均一的。電泳法研究結(jié)果表明，對于一定的蛋白質(zhì)，每單位質(zhì)量所帶的電荷數(shù)總是相一定的蛋白

15、質(zhì)，每單位質(zhì)量所帶的電荷數(shù)總是相等的。另外，也成功地獲得了尿素酶的結(jié)晶。這等的。另外，也成功地獲得了尿素酶的結(jié)晶。這許多發(fā)現(xiàn)都是用膠體締合的理論所不能解釋的。許多發(fā)現(xiàn)都是用膠體締合的理論所不能解釋的。因此，在因此，在1930年初，才認識到在有機膠體中所年初，才認識到在有機膠體中所遇到的是真正的高分子。遇到的是真正的高分子。n1932年，年，Staudinger提出了溶液粘度提出了溶液粘度與分子量的關(guān)系式。與分子量的關(guān)系式。n通過大量的實驗事實，通過大量的實驗事實，雄辯地證明了大分雄辯地證明了大分子的存在子的存在。30年代末期，高分子學(xué)說終于年代末期，高分子學(xué)說終于戰(zhàn)勝了膠體締合論。戰(zhàn)勝了膠體締

16、合論。n從此，高分子科學(xué)進入了發(fā)展。從此，高分子科學(xué)進入了發(fā)展。 n當(dāng)高分子理論促進了合成高分子工業(yè)的發(fā)當(dāng)高分子理論促進了合成高分子工業(yè)的發(fā)展后，出現(xiàn)了一大批商品化的合成材料，展后，出現(xiàn)了一大批商品化的合成材料，這些合成高分子（合成材料）的出現(xiàn)，又這些合成高分子（合成材料）的出現(xiàn)，又為理論研究提供了大量的實驗依據(jù)和積累為理論研究提供了大量的實驗依據(jù)和積累了豐富的數(shù)據(jù)，了豐富的數(shù)據(jù)，促進了高分子物理的迅速促進了高分子物理的迅速發(fā)展發(fā)展。高化方面：nCarothers 縮合聚合縮合聚合 尼龍尼龍-66 nZiegler（德） 定向聚合定向聚合 HDPEnNatta （意） 改進催化劑改進催化劑 等

17、規(guī)等規(guī)PPnOstwald和Svedberg用擴散、沉降、粘度和濁用擴散、沉降、粘度和濁度的測定，建立了高分子溶液定量研究的基礎(chǔ)度的測定，建立了高分子溶液定量研究的基礎(chǔ)nScherrer用用X射線衍射研究聚合物材料的聚集射線衍射研究聚合物材料的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)態(tài)結(jié)構(gòu) 1963， Karl Ziegler and Giulio NattaKarl Ziegler (1903-1979)Giulio Natta (1898-1973)for their discoveries in the field of the chemistry and technology of high polymers n

18、3040年代，高物領(lǐng)域最有代表性的工作：年代，高物領(lǐng)域最有代表性的工作：n WKuhn、E.Guth和H.Mark等把統(tǒng)計力學(xué)用等把統(tǒng)計力學(xué)用于高分子鏈的于高分子鏈的構(gòu)象統(tǒng)計構(gòu)象統(tǒng)計，建立了，建立了橡膠高彈性統(tǒng)計理橡膠高彈性統(tǒng)計理論論n Svedbergy用超離心技術(shù)測定蛋白質(zhì)的用超離心技術(shù)測定蛋白質(zhì)的分子量分子量n 1942年，年，F(xiàn)lory和和Huggins用用似晶格模型似晶格模型推導(dǎo)出高推導(dǎo)出高分子溶液的分子溶液的熱力學(xué)性質(zhì)熱力學(xué)性質(zhì)，理論上的解釋了高分子稀，理論上的解釋了高分子稀溶液的依數(shù)性質(zhì)溶液的依數(shù)性質(zhì)n Debeye和和Zimm用光散射法研究高分子溶液性質(zhì)，用光散射法研究高分子溶

19、液性質(zhì)，測定了測定了Mwn 1949年，年，F(xiàn)lory和和Fox把把熱力學(xué)和流體力學(xué)熱力學(xué)和流體力學(xué)聯(lián)系聯(lián)系起來，使粘度、擴散、沉降等宏觀性質(zhì)與分子起來，使粘度、擴散、沉降等宏觀性質(zhì)與分子的微觀結(jié)構(gòu)有了聯(lián)系的微觀結(jié)構(gòu)有了聯(lián)系n Tobolsky，Williams等發(fā)展了等發(fā)展了粘彈性理論粘彈性理論n Watson和和Crick用用X射線衍射法研究高分子的射線衍射法研究高分子的晶晶系結(jié)構(gòu)系結(jié)構(gòu)，于，于1953年確定了脫氧核糖核酸的雙螺年確定了脫氧核糖核酸的雙螺旋結(jié)構(gòu)。此后人們發(fā)現(xiàn)許多天然高分子和合成旋結(jié)構(gòu)。此后人們發(fā)現(xiàn)許多天然高分子和合成高分子都具有這種奇特的結(jié)構(gòu)高分子都具有這種奇特的結(jié)構(gòu)n 此

20、外，偏振紅外吸收光譜，旋光色散，核磁共此外，偏振紅外吸收光譜，旋光色散，核磁共振，示差熱分析，在密度梯度池中的沉降和擴振，示差熱分析，在密度梯度池中的沉降和擴散等散等聚合物鑒定的新方法聚合物鑒定的新方法都得到了一定程度的都得到了一定程度的發(fā)展。發(fā)展。n 50年代，高分子物理學(xué)基本形成年代，高分子物理學(xué)基本形成 1974, Paul J. FloryPaul J. Flory(1910-1985)for his fundamental achievements, both theoretical and experimental, in the physical chemistry of the

21、 macromolecules n 70年代，高分子功能材料大發(fā)展：年代，高分子功能材料大發(fā)展： 1969 聚偏氯乙烯壓電性的發(fā)現(xiàn)與研究聚偏氯乙烯壓電性的發(fā)現(xiàn)與研究 1975 -(-SN-)-超導(dǎo)性發(fā)現(xiàn)；鐵電液晶的超導(dǎo)性發(fā)現(xiàn)；鐵電液晶的合成合成 1977 聚乙炔膜合成方法及高導(dǎo)電性發(fā)現(xiàn)聚乙炔膜合成方法及高導(dǎo)電性發(fā)現(xiàn) 1979 (TMTSF)2PF2超導(dǎo)性發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)性發(fā)現(xiàn) 感光材料感光材料PVK-TNF用于復(fù)印技術(shù)用于復(fù)印技術(shù) 液晶顯示工業(yè)化液晶顯示工業(yè)化 塑料光纖應(yīng)用塑料光纖應(yīng)用 1991, Pierre-Gilles de Gennes for discovering that methods

22、 developed for studying order phenomena in simple systems can be generalized to more complex forms of matter, in particular to liquid crystals and polymers Pierre-Gilles de Gennes(1932 )n80年代年代 導(dǎo)電高分子加工及應(yīng)用大發(fā)展導(dǎo)電高分子加工及應(yīng)用大發(fā)展 液晶顯示器商品化液晶顯示器商品化 壓電高分子用于傳感器壓電高分子用于傳感器 分離膜技術(shù)進步分離膜技術(shù)進步 人工器官臨床應(yīng)用人工器官臨床應(yīng)用 鐵電液晶空間光調(diào)制

23、器鐵電液晶空間光調(diào)制器 C60的發(fā)現(xiàn)，具有超導(dǎo)性，非線性光學(xué)效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)，具有超導(dǎo)性，非線性光學(xué)效應(yīng)n 新動向：新動向：n （1）向生命現(xiàn)象靠攏）向生命現(xiàn)象靠攏 n （2）更加精密化，功能化）更加精密化，功能化 力學(xué)特性為主的結(jié)構(gòu)材料，同時發(fā)展各種力學(xué)特性為主的結(jié)構(gòu)材料，同時發(fā)展各種功能功能材料材料。 研究高分子對電、光、熱、化學(xué)變化等各種刺研究高分子對電、光、熱、化學(xué)變化等各種刺激的響應(yīng)，以及開拓合成具備這些特性而結(jié)構(gòu)激的響應(yīng)，以及開拓合成具備這些特性而結(jié)構(gòu)奇妙的高分子的特殊反應(yīng)十分熱門。奇妙的高分子的特殊反應(yīng)十分熱門。 高分子科學(xué)始終保持著年輕的活力高分子科學(xué)始終保持著年輕的活力 2000,

24、 Hideki Shirakawa, Alan J. Heeger and Alan G. MacDiarmid for the discovery and development of conductive polymers Hideki Shirakawa(1936 )Alan J. Heeger(1936 )Alan G. MacDiarmid(1927 )我國高分子研究起步于50年代初， 唐敖慶（吉林大學(xué)）于1951年，發(fā)表了首篇高分子科學(xué)論文（高分子統(tǒng)計理論）： 長春應(yīng)化所1950年開始合成橡膠工作（王佛松，沈之荃）； 馮新德50年代在北大開設(shè)高分子化學(xué)專業(yè)。 何炳林50年代中期在南

25、開大學(xué)開展了離子交換樹脂的研究。 錢人元于1952年在應(yīng)化所（后轉(zhuǎn)化學(xué)所）建立了高分子物理研究組，開展了高分子溶液性質(zhì)研究。 錢保功50年代初在應(yīng)化所開始了高聚物粘彈性和輻射化學(xué)的研究。 徐僖先生50年初成都工學(xué)院（四川大學(xué)）開創(chuàng)了塑料工程專業(yè)。 王葆仁先生1952年上海有機所建立了PMMA、PA6研究組。 我國在高分子化合物高分子領(lǐng)域的研究不斷發(fā)展壯大。我國與高分子領(lǐng)域的中科院院士：我國與高分子領(lǐng)域的中科院院士： 唐敖慶、錢人元、錢保功、徐僖、馮新德、何炳唐敖慶、錢人元、錢保功、徐僖、馮新德、何炳林、林、 王佛松，沈之荃、程溶時、黃葆仁、白春王佛松，沈之荃、程溶時、黃葆仁、白春禮、周其鳳禮、

26、周其鳳等等 高分子工業(yè)：高分子工業(yè)：采取引進消化再引進的道路。 高分子科學(xué)：高分子科學(xué)：則采取追蹤、學(xué)習(xí)國外的過程中不斷發(fā)展。根據(jù)高分子的實際用途，可將其分為塑料根據(jù)高分子的實際用途，可將其分為塑料 、橡膠、化學(xué)纖維、橡膠、化學(xué)纖維、涂料、粘合劑和功能高分子六大類。涂料、粘合劑和功能高分子六大類。 n 橡膠橡膠 具有良好的延伸性和回彈性，彈性模量較低。橡膠大多為具有良好的延伸性和回彈性，彈性模量較低。橡膠大多為熱固性高分子。熱固性高分子。n 化學(xué)纖維化學(xué)纖維 在外觀上為纖維狀，彈性模量很高。對溫度的敏感性較低，在外觀上為纖維狀，彈性模量很高。對溫度的敏感性較低，尺寸穩(wěn)定性良好。尺寸穩(wěn)定性良好。

27、 重要的化學(xué)纖維高分子有滌綸樹脂、尼龍、聚丙烯腈、聚重要的化學(xué)纖維高分子有滌綸樹脂、尼龍、聚丙烯腈、聚氨酯等。氨酯等。 n 塑料塑料 性能一般介于橡膠和化學(xué)纖維之間。常見的有聚性能一般介于橡膠和化學(xué)纖維之間。常見的有聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、尼龍等，用作塑料氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、尼龍等，用作塑料板材與薄膜等。板材與薄膜等。n 涂料涂料 基本特點是在一定條件下能成膜，對基材起到裝基本特點是在一定條件下能成膜，對基材起到裝飾和保護作用。飾和保護作用。大部分高分子均可用作涂料大部分高分子均可用作涂料。 重要的涂料高分子有：聚丙烯酸酯、聚酯樹脂、重要的涂料高分子有：聚丙烯酸酯、聚酯樹脂、氨基樹脂

28、、聚氨酯、醇酸樹脂、酚醛樹脂、有機氨基樹脂、聚氨酯、醇酸樹脂、酚醛樹脂、有機硅樹脂等。硅樹脂等。 n 粘合劑粘合劑 特點是對基材有很高的粘結(jié)性，通過其可將不特點是對基材有很高的粘結(jié)性，通過其可將不同材質(zhì)的材料粘合在一起。重要的粘結(jié)劑高分同材質(zhì)的材料粘合在一起。重要的粘結(jié)劑高分子有：環(huán)氧樹脂、聚醋酸乙烯酯、聚丙烯酸酯、子有：環(huán)氧樹脂、聚醋酸乙烯酯、聚丙烯酸酯、聚氨酯、聚氨酯、 聚乙烯醇等。聚乙烯醇等。n 功能高分子功能高分子 包含了一大批高分子類型。它們是一些除力學(xué)包含了一大批高分子類型。它們是一些除力學(xué)性能外，具有性能外，具有特殊功能特殊功能的高分子，如導(dǎo)電性、的高分子，如導(dǎo)電性、感光性、高吸

29、水性、高選擇吸附性、藥理功能、感光性、高吸水性、高選擇吸附性、藥理功能、醫(yī)療功能等。是近年來高分子研究中最活躍的醫(yī)療功能等。是近年來高分子研究中最活躍的領(lǐng)域。領(lǐng)域。塑料塑料1869年31歲的印刷工人約翰海阿特發(fā)明賽璐珞celluloid 純粹地合成塑料：純粹地合成塑料：1909年貝克蘭合成年貝克蘭合成酚醛樹脂，酚醛樹脂，1911年年英國的馬修斯合成英國的馬修斯合成出聚苯乙烯，出聚苯乙烯，1912年聚氯乙烯被合成，年聚氯乙烯被合成，1927年合成出聚甲年合成出聚甲基丙烯酸甲酯，基丙烯酸甲酯，1933年高壓聚乙烯年高壓聚乙烯問世，問世，1938年四氟年四氟乙烯被聚合乙烯被聚合 1953年齊格勒在低

30、壓條件下合成出聚乙年齊格勒在低壓條件下合成出聚乙烯，隨后納塔合成出聚丙烯，烯，隨后納塔合成出聚丙烯，1963齊格勒、齊格勒、納塔獲得諾貝爾化學(xué)獎。納塔獲得諾貝爾化學(xué)獎。 橡膠橡膠橡橡樹樹之之淚淚南美洲土著人玩的彈性球南美洲土著人玩的彈性球 擦擦 子子(rubber) 麥金托什的雨衣麥金托什的雨衣 天然橡膠對于溫度過于敏感，溫度稍高它就會變軟變粘，而且有臭味；溫度一低它就會變脆變硬。這一缺點使得橡膠產(chǎn)品始終打不開市場，早期的橡膠工業(yè)無一例外地陷入了危機。 橡膠之父：橡膠之父：查爾斯查爾斯古德伊爾古德伊爾天然橡膠的硫化天然橡膠的硫化為橡膠而生，為橡膠而生，為橡膠而死。為橡膠而死。為人類貢獻良多。為

31、人類貢獻良多。醫(yī)用橡膠手套丑卻受寵的合成橡膠丑卻受寵的合成橡膠1855年瑞士人奧蒂年瑞士人奧蒂瑪斯把纖維素放在瑪斯把纖維素放在硝酸中得到硝化纖硝酸中得到硝化纖維素溶液，制得第維素溶液，制得第一根人造纖維；一根人造纖維；1884年查唐納脫把年查唐納脫把硝化纖維素放在酒硝化纖維素放在酒精和乙醚中得到溶精和乙醚中得到溶液，得到人造絲；液，得到人造絲；纖維纖維膠粘劑：環(huán)氧膠粘劑聚酰亞胺膠粘劑聚乙酸乙烯酯等涂料：聚丙烯酸涂料（立邦漆）環(huán)氧涂料、不飽和聚酯涂料等色彩豐富的內(nèi)墻涂料色彩豐富的內(nèi)墻涂料涂料與膠粘劑廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、生活中涂料與膠粘劑廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、生活中 功能高分子包含了一大批高分子類型。它功能

32、高分子包含了一大批高分子類型。它們是一些具有們是一些具有特殊功能特殊功能的高分子，如導(dǎo)電的高分子，如導(dǎo)電性、感光性、高吸水性、高選擇吸附性、性、感光性、高吸水性、高選擇吸附性、藥理功能、醫(yī)療功能等藥理功能、醫(yī)療功能等。是近年來高分子是近年來高分子研究中最活躍的領(lǐng)域。研究中最活躍的領(lǐng)域。特種與功能高分子材料特種與功能高分子材料，王國建等編著，王國建等編著抗高溫高壓的塑料抗高溫高壓的塑料高分子分離膜高分子分離膜 光敏高分子：光敏高分子： 光刻膠 光致變色 光能轉(zhuǎn)換材料 導(dǎo)電高分子：具有導(dǎo)電特性與易加工特性 電致變色 電致發(fā)光 如：光電顯示器件，光電二極管 高吸水性高分子 高吸油性高分子人工腎人工腎

33、生物高分子生物高分子高分子透析膜，透析樹脂；人造組織，人造器官，年總產(chǎn)值超過千億元 發(fā)展概況：發(fā)展概況：展望21世紀，高分子材料將進入高度發(fā)展時期。（宏觀性能、易于加工，價格便宜等優(yōu)勢） 高分子材料遍及各行各業(yè)，各個領(lǐng)域：包裝、農(nóng)林牧漁、建筑、電子電氣，交通運輸、家庭日用、機械、化工、紡織、醫(yī)療衛(wèi)生、玩具、文教辦公、家具等等。3、現(xiàn)代高分子科學(xué)的發(fā)展趨勢、現(xiàn)代高分子科學(xué)的發(fā)展趨勢應(yīng)用應(yīng)用： 農(nóng)業(yè)用塑料：薄膜（透光性、強度、耐老化性），灌溉用管 建筑工業(yè)： 給排水管PVC、HDPE 塑料門窗：配方，制品設(shè)計，加工工藝（擠出溫度，螺桿轉(zhuǎn)速，剪切力） 涂料油漆：強度，溶解性。 復(fù)合地板，家具（人造木材），壁紙，地板革 PVC天花板 包裝工業(yè)：塑料薄膜：PE、PP、PS、PET、PA等 中空容器：PET、PE、PP等 泡沫塑料：PE、PU等 汽車工業(yè)：塑料件、儀表盤、保險機、油箱內(nèi)飾件、坐墊等 軍工工業(yè)：固體燃料、低聚物、復(fù)合纖維等，質(zhì)輕（飛機和火箭） 電氣工業(yè)：絕緣材料（導(dǎo)熱性、電阻率）等、導(dǎo)電高分子 電子：通訊光纖、電纜、電線等，光盤、手機、電話 家用電器：外殼、內(nèi)膽（電視、電腦、空調(diào)）等 醫(yī)療衛(wèi)生中的應(yīng)用： 人工心臟、人工臟器、人工腎（PU）、人工肌肉、